題目列表(包括答案和解析)
小明所在的研究性學(xué)習(xí)小組利用自行車進(jìn)行探究活動。
（1）小組成員分別用不同的方法測量出了自行車后輪的周長為180cm。請你說出其中的一種測量方法： 。
(2）小明騎車在學(xué)校操場百米跑道上沿直線勻速前進(jìn)，小亮測出自行車后輪轉(zhuǎn)50圈用時30s。小明騎車的速度是多大？
（3）為了測量騎車時的功率，小明測出他和自行車的總質(zhì)量為72kg，小亮通過查資料知道，一般情況下，人騎自行車時的阻力大約為人車總重的0.05倍，小明騎車的功率大約是多少？（g取10N/kg）
25．小亮所在班級的飲水機(jī)銘牌如下表所示。他們對飲水機(jī)的工作情況進(jìn)行了與研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加熱內(nèi)膽里的水溫達(dá)到90℃時，溫控開關(guān)就會自動斷開，停止加熱；當(dāng)水溫降至60℃時，溫控開關(guān)又會自動打開重新加熱，每次加熱的時間為t＝4min。
（1）飲水機(jī)加熱一次消耗的電能W0為多少？
額定電壓 | 220V |
加熱功率 | 550W |
制熱方式 | 電加熱 |
(2)飲水機(jī)設(shè)計(jì)熱內(nèi)膽的好處是每次只加熱少量的水，既能使人們在較短的時間內(nèi)喝上熱水，又能避免一次加熱過多的水而造成浪費(fèi)。請你根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，計(jì)算加熱內(nèi)膽的容積。[假設(shè)消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水的比熱容為c水＝4.2×103J/（kg·℃）〕。
(3）某日下午放學(xué)時，值日生小剛忘了關(guān)掉飲水機(jī)，直到第二天進(jìn)教室后才發(fā)現(xiàn)，他為自己不小心浪費(fèi)了電能而內(nèi)疚。因?yàn)樗溃m然飲水機(jī)是斷續(xù)工作的，但這一晚上（約12小時）也會浪費(fèi)不少電能。他經(jīng)過一定的測量，就估算出了這一個晚上浪費(fèi)的電能。請你簡述測量和估算的方祛，不需具體的數(shù)據(jù)計(jì)算。
（2010?天橋區(qū)模擬）近年來，精美、方便、快捷的電熱水壺已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，成為日常生活用品．如圖36是小強(qiáng)家新購買的電熱水壺及其銘牌，他想利用所學(xué)的知識測量它的額定功率．經(jīng)測量當(dāng)電熱水壺內(nèi)裝滿水，通電200s后水溫由20℃升高到70℃．請你計(jì)算此過程中：材料一 美國《科學(xué)美國人》雜志在1971年7月刊登“地球的能量資源”一文提供了如下數(shù)據(jù)到達(dá)地球表面太陽輻射能的幾條主要去路
地球獲得太陽能包括水循環(huán)和光合作用兩個方面，開發(fā)太陽能具有廣闊的前景
材料二 經(jīng)常洗澡保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣是一種文明行為，目前，家用電熱淋浴部分為儲水式和無水箱式兩種．儲水式淋浴器要用較長的時間將水箱中的水加熱，待水箱中的水達(dá)到要求后用水箱中的熱水淋浴，無水箱式淋浴器則使冷水流過電流器就達(dá)到要求的溫度從而立即從噴頭流出供淋浴．已知冷水的溫度為16℃，淋浴時所需熱水的溫度為38℃，淋浴時所需熱水的流量為
，水的比熱容為
，某家庭照明電路允許通過的最大電流為8A．
材料三 測定患者的血沉有助于醫(yī)生對病情作出正確判斷，設(shè)血液是由紅血球和血漿組成的是浮液，將此懸浮液放在豎直放置的血沉管內(nèi)，紅血球就會在血漿中勻速下沉，其下降的速度V稱為血沉，紅血球可近似看作一個半徑為R的小球，其體積可用
來計(jì)算，紅血球在下沉過程中，除重力、浮力之外，血漿對紅血球的粘滯阻力f＝6πηRV不能忽略，粘滯阻力方向與血沉方向相反，已知血漿的密度為
，紅血球的密度為
為已知常數(shù)，某患者的血沉為V．
閱讀上面材料，回答問題．
(1)地球上獲得的太陽能占到達(dá)地球上的總太陽能的比率為地球?qū)μ柕睦寐�，試求地球�(qū)μ柲艿睦寐剩?/P>
(2)根據(jù)材料二中數(shù)據(jù)判定該家庭是否能安裝無水箱式淋浴器，并說明理由．
(3)據(jù)材料三結(jié)算該患者血球的半徑及的大�。�
材料一 美國《科學(xué)美國人》雜志在1971年7月刊登“地球的能量資源”一文提供了如下數(shù)據(jù)到達(dá)地球表面太陽輻射能的幾條主要去路
地球獲得太陽能包括水循環(huán)和光合作用兩個方面，開發(fā)太陽能具有廣闊的前景
材料二 經(jīng)常洗澡保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣是一種文明行為，目前，家用電熱淋浴部分為儲水式和無水箱式兩種．儲水式淋浴器要用較長的時間將水箱中的水加熱，待水箱中的水達(dá)到要求后用水箱中的熱水淋浴，無水箱式淋浴器則使冷水流過電流器就達(dá)到要求的溫度從而立即從噴頭流出供淋�。阎渌臏囟葹�16℃，淋浴時所需熱水的溫度為38℃，淋浴時所需熱水的流量為
，水的比熱容為
，某家庭照明電路允許通過的最大電流為8A．
材料三 測定患者的血沉有助于醫(yī)生對病情作出正確判斷，設(shè)血液是由紅血球和血漿組成的是浮液，將此懸浮液放在豎直放置的血沉管內(nèi)，紅血球就會在血漿中勻速下沉，其下降的速度V稱為血沉，紅血球可近似看作一個半徑為R的小球，其體積可用
來計(jì)算，紅血球在下沉過程中，除重力、浮力之外，血漿對紅血球的粘滯阻力f＝6πηRV不能忽略，粘滯阻力方向與血沉方向相反，已知血漿的密度為
，紅血球的密度為
為已知常數(shù)，某患者的血沉為V．
閱讀上面材料，回答問題．
(1)地球上獲得的太陽能占到達(dá)地球上的總太陽能的比率為地球?qū)μ柕睦寐剩嚽蟮厍驅(qū)μ柲艿睦寐剩?/P>
(2)根據(jù)材料二中數(shù)據(jù)判定該家庭是否能安裝無水箱式淋浴器，并說明理由．
(3)據(jù)材料三結(jié)算該患者血球的半徑及的大�。�
閱讀與思考．
21世紀(jì)——核能時代21世紀(jì)，能源問題是首先要解決的問題之一，隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的消耗量飛快地增長．從目前的消耗量計(jì)算，石油還能采50年，煤最多能采100多年．若全世界均按美國和加拿大的耗能水平(人均耗煤8.4噸/年)計(jì)算，即使人口增長率為零，地球上的煤也只能維持30多年，而石油和天然氣只能維持10幾年．
雖然地球上還有其他形式的能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮�、水能等，但與煤和石油相比微不足道，不能滿足人類的需要．相比之下，核能是解決能源危機(jī)的一個最有效的途徑．核能是地球上儲量最豐富的能源．又是高度密集的能源．它的效率是驚人的，1 kg核燃料所釋放的能量相當(dāng)于2 500 t煤或2 000 t石油．而且，核裂變發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，它有其無法取代的優(yōu)點(diǎn)．首先，是地球上核燃料資源儲量豐富，已探明的礦至少有460萬噸，可供人類使用200多年；其次，核能發(fā)電比較經(jīng)濟(jì)，總的算起來，核電廠的發(fā)電成本要比火電廠低15％～50％；第三，核電是清潔的能源，有利于保護(hù)環(huán)境．
所以，21世紀(jì)是核能發(fā)電的大發(fā)展時期．氫是一種很有前途的新的“二次能源”．液態(tài)氫已被用來作為人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源，但困難是不能大量制�。湓蚴悄壳爸迫涞霓k法是以消耗其他能源為代價的．若利用核聚變反應(yīng)則非常有希望解決這一問題．因?yàn)楹Ｋ泻写罅繗浼捌渫凰仉碗?據(jù)計(jì)算，一桶海水中能提取的氘的能量相當(dāng)于300桶汽油)．若將海水中所有的氘的核能都釋放出來，它所產(chǎn)生的能量足以提供人類使用數(shù)百億年．
然而，實(shí)現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變，難度非常大．核聚變反應(yīng)的溫度大約需要幾十億度，在這樣的高溫下，氘、氚混合燃料形成高溫等離子態(tài)．這里有許多問題需要解決，如怎樣加熱到如此高的溫度？怎樣盛裝如此高溫度的等離子體？這就是如何約束的問題．
目前，世界各國已建造多種類型的試驗(yàn)裝置200多臺．近年來，設(shè)在英國牛津附近的核聚變裝置完成了一項(xiàng)可控核聚變試驗(yàn)．在圓形圈內(nèi)，在2億攝氏度下，氘、氚氣體相遇成功爆炸，產(chǎn)生了200 kW的能量，試驗(yàn)持續(xù)了幾分鐘．雖然這距實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)大的距離，技術(shù)上也還有許多難題需要解決．但已露出勝利的曙光．預(yù)計(jì)到21世紀(jì)50年代前后能實(shí)現(xiàn)原型示范的可控聚變反應(yīng)．
可見，下世紀(jì)一旦核聚變能被利用起來，將會使人類徹底擺脫能源危機(jī)．我們設(shè)想，到那時，廉價的能源將使21世紀(jì)成為一個能量富足的時代，可生產(chǎn)出更豐富更新型的產(chǎn)品，而成本更為低廉．例如，可以從海洋中提取更多有用的元素，像金和鉑，到那時，其價值不再是金錢的象征．那么利用金和鉑耐腐蝕的優(yōu)良特性，來制造耐腐蝕的儲槽、閥門、管道等，可延長其使用壽命而不用頻繁更換．
此外，從海水中提取礦物質(zhì)的“核”工廠生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品——蒸餾水，也非常有用，可以通過管道將它們輸送到水源短缺的地方，實(shí)施龐大的灌溉計(jì)劃，改造農(nóng)田，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量還可以送入城市，用于取暖或作為熱源．核能除了發(fā)電之外，還可以用于煉鋼、推動動力機(jī)械、海水淡化處理、建筑物供熱采暖、空調(diào)制冷及熱水供應(yīng)等．
低溫核供熱反應(yīng)堆是一種既清潔、經(jīng)濟(jì)又安全的理想新熱源．建設(shè)一座20萬千瓦的供熱堆，每年消耗核燃料二氧化鈾僅1 t，它可以為500萬立方米的建筑物供暖．利用核能還可以對海水進(jìn)行淡化處理，以解決缺水問題．
法國已設(shè)計(jì)了一種輕小型反應(yīng)堆，功率為10～20萬千瓦，只有10個大氣壓的運(yùn)行壓力，比較安全．利用堆芯產(chǎn)生的熱量將海水加熱蒸餾，每天可生產(chǎn)8萬立方米淡水，可供15萬人飲用．
中子照相已成為一種新的無損檢驗(yàn)方法，它可以彌補(bǔ)X射線和γ射線照相的不足之處，進(jìn)行一些它們鞭長莫及的工作．如可以檢驗(yàn)手機(jī)、航天器、火箭等裝置內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)狀況和質(zhì)量，進(jìn)行考古文物內(nèi)部的無損檢驗(yàn)等．
可以預(yù)計(jì)，21世紀(jì)是核能與核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中廣泛應(yīng)用并取得重大發(fā)展的時代．除了現(xiàn)有的核醫(yī)學(xué)診斷治療技術(shù)之外，中子治療癌癥是比較有前途的方法之一．這是因?yàn)樵S多癌組織對硼有較好的吸收效果，同時硼又有吸收中子的能力，當(dāng)它被癌組織吸收后，經(jīng)中子輻照，硼－10變成鋰－7，并放出α粒子，α粒子的射線能量較高，可以更有效地殺死癌細(xì)胞．
例如，日本有一腦癌患者就是利用這種方法治療后，不僅痊愈了，而且還能駕駛卡車，簡直不可思議．在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，核能的利用將使其產(chǎn)生革命性的變革．核能艦船組成的遠(yuǎn)洋艦隊(duì)可以在水上游弋幾十年而不用補(bǔ)充燃料．如果將反應(yīng)堆做得足夠小，并解決防護(hù)問題，到那時，就能生產(chǎn)出核能汽車、核能坦克、核能火車、核能飛機(jī)．
核能還可作為宇宙飛船的動力，到那時，人們可以到其他星系去旅游．21世紀(jì)，人們可以對“老天爺”——天氣發(fā)號施令．人類將充分利用核能與大自然抗衡．到那時，不會因氣候和天氣情況影響飛機(jī)的起降，沒有飛機(jī)會因機(jī)場封凍而不能著陸，因?yàn)槲覀兛稍O(shè)法在飛機(jī)水泥跑道下面安裝蒸氣管道．
不難預(yù)料，未來的世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)日新月異的時代，是人類學(xué)會和自然和諧相處的時代，是經(jīng)濟(jì)和文明繼續(xù)高速發(fā)展的時代，也是核能與核技術(shù)全方位應(yīng)用的新時代．未來的核能時代將成為人類歷史上最光彩奪目、最美好的時代．
(李士 中國科學(xué)院核分析開放實(shí)驗(yàn)室)
(1)21世紀(jì)存在什么樣的能源危機(jī)？為什么說核能是解決能源危機(jī)的一個最有效的途徑？
(2)21世紀(jì)，核能除了發(fā)電之外，還有哪些方面的應(yīng)用？
(3)人類社會現(xiàn)在所應(yīng)用的能源很多來自千百萬年前埋在地下的植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的化石能源(例如：石油、煤)，如果有一天化石燃料枯竭了，你能否想出一些能替代這些化石能源的清潔能源．(至少寫出三種)
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